雙pwm 變流器直流母線電壓波動(dòng)抑制方法及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種雙PWM變流器直流母線電壓波動(dòng)抑制方法及控制方法。其中，直流母線電壓波動(dòng)抑制方法包括以下步驟：建立網(wǎng)側(cè)、負(fù)載側(cè)及中間電容之間的功率平衡方程；建立中間電容的電容瞬時(shí)有功功率小信號(hào)模型；建立負(fù)載側(cè)的負(fù)載瞬時(shí)有功功率小信號(hào)模型；根據(jù)所述電容瞬時(shí)有功功率小信號(hào)模型、所述負(fù)載瞬時(shí)有功功率小信號(hào)模型及所述功率平衡方程計(jì)算網(wǎng)側(cè)瞬時(shí)有功功率參考值；將所述網(wǎng)側(cè)瞬時(shí)有功功率參考值作為功率參考對(duì)網(wǎng)側(cè)變流器進(jìn)行反饋控制。其網(wǎng)側(cè)參考值中包含了直流母線電壓紋波及負(fù)載狀態(tài)變信息，其有效性更高；同時(shí)，網(wǎng)側(cè)變流器的調(diào)節(jié)兼顧了負(fù)載變化對(duì)母線電壓的影響，從而減小了直流母線電壓的波動(dòng)。
【專利說明】
雙PWM變流商直流母線電壓波動(dòng)抑制方法及彳fd制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙PWM變流器直流母線電壓波動(dòng)抑 制方法及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，背靠背雙PWM(Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制)變流器被越來越 多的應(yīng)用在工業(yè)傳動(dòng)等場(chǎng)合，其具備直流母線電壓恒定可控、能量雙向流動(dòng)及網(wǎng)側(cè)單位功 率因素等優(yōu)點(diǎn)。但在實(shí)際應(yīng)用中，電機(jī)(負(fù)載)狀態(tài)的變化會(huì)對(duì)直流母線電壓造成一定的波 動(dòng)甚至栗升，威脅系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
[0003] 為了應(yīng)對(duì)該問題，常通過硬件設(shè)計(jì)或軟件控制進(jìn)行抑制。如增加中間電容容量，但 該方法降低了系統(tǒng)的響應(yīng)速度，增加了系統(tǒng)的體積和成本;或者通過控制手段如直接功率、 電流前饋、電流平衡等控制策略進(jìn)行抑制，但僅對(duì)網(wǎng)側(cè)控制進(jìn)行優(yōu)化，沒有建立網(wǎng)側(cè)和電機(jī) 側(cè)的物理關(guān)系，不能有效抑制直流母線電壓波動(dòng)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 基于此，有必要針對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)不能對(duì)直流母線電壓波動(dòng)進(jìn)行有效抑制的問題，提 供一種更好的雙PWM變流器直流母線電壓波動(dòng)抑制方法及控制方法。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的提供的一種雙PWM變流器直流母線電壓波動(dòng)抑制方法，包括以 下步驟：
[0006] 建立網(wǎng)側(cè)、負(fù)載側(cè)及中間電容之間的功率平衡方程；
[0007] 建立中間電容的電容瞬時(shí)有功功率小信號(hào)模型；
[0008] 建立負(fù)載側(cè)的負(fù)載瞬時(shí)有功功率小信號(hào)模型；
[0009] 根據(jù)所述電容瞬時(shí)有功功率小信號(hào)模型、所述負(fù)載瞬時(shí)有功功率小信號(hào)模型及所 述功率平衡方程計(jì)算網(wǎng)側(cè)瞬時(shí)有功功率參考值；
[0010] 將所述網(wǎng)側(cè)瞬時(shí)有功功率參考值作為功率參考對(duì)網(wǎng)側(cè)變流器進(jìn)行反饋控制。
[0011] 作為一種雙PWM變流器直流母線電壓波動(dòng)抑制方法的可實(shí)施方式，所述電容瞬時(shí) 有功功率小信號(hào)模型中包括直流母線電壓擾動(dòng)信號(hào)，且
[0012] 所述負(fù)載瞬時(shí)有功功率小信號(hào)模型中包括相電流擾動(dòng)信號(hào)。
[0013] 作為一種雙PWM變流器直流母線電壓波動(dòng)抑制方法的可實(shí)施方式，所述功率平衡 方程為：
[0014] p = pm+pc,
[0015] 其中，p為網(wǎng)側(cè)瞬時(shí)有功功率，？》為負(fù)載瞬時(shí)有功功率，p。為中間電容瞬時(shí)有功功 率。
[0016] 作為一種雙PWM變流器直流母線電壓波動(dòng)抑制方法的可實(shí)施方式，所述網(wǎng)側(cè)瞬時(shí) 有功功率參考值計(jì)算函數(shù)如下：
[0017] p* = f(vdc, A vdc,vsi,isi, A isi),
[0018] 其中，Vdc為中間直流母線電壓值；
[0019] Δ Vd。為對(duì)中間直流母線電壓施加的擾動(dòng)值；
[0020] Vsl為負(fù)載相電壓值；
[0021] isl為負(fù)載相電流值；
[0022] Δ isi為對(duì)負(fù)載相電流施加的擾動(dòng)值；
[0023] 作為一種雙PWM變流器直流母線電壓波動(dòng)抑制方法的可實(shí)施方式，通過功率前饋 的方式將所述負(fù)載瞬時(shí)有功功率小信號(hào)模型與所述電容瞬時(shí)有功功率小型號(hào)模型疊加，得 到所述網(wǎng)側(cè)瞬時(shí)有功功率參考值。
[0024] 作為一種雙PWM變流器直流母線電壓波動(dòng)抑制方法的可實(shí)施方式，采用基于虛擬 磁鏈和空間矢量的直接功率控制方式，結(jié)合所述功率參考對(duì)所述網(wǎng)側(cè)變流器進(jìn)行反饋控 制。
[0025]作為一種雙PWM變流器直流母線電壓波動(dòng)抑制方法的可實(shí)施方式，所述電容瞬時(shí) 有功功率小信號(hào)模型為：
[0027] 其中，p。為中間電容瞬時(shí)有功功率，C為中間電容的電容值，Vd。為直流母線電壓，Λ Vd。為對(duì)中間直流母線電壓施加的擾動(dòng)值。
[0028] 作為一種雙PWM變流器直流母線電壓波動(dòng)抑制方法的可實(shí)施方式，所述負(fù)載瞬時(shí) 有功功率小信號(hào)模型為：
[0029] Pm - Vsa*isa+Vsb木isb+Vsc木isc+Vsa* A isa+Vsb* A isb+Vsc* A isc，
[0030] 其中，
[0031] Pm為負(fù)載瞬時(shí)有功功率，
[0032] vsa，Vsb，vsc為負(fù)載相電壓值；
[0033] isa，isb，isc為負(fù)載相電流值；
[0034] Δ isa，Δ isb，Δ isc為對(duì)負(fù)載相電流施加的擾動(dòng)值。
[0035] 作為一種雙PWM變流器直流母線電壓波動(dòng)抑制方法的可實(shí)施方式，使用薄膜電容 作為所述雙PWM變流器中的中間電容。
[0036] 基于同一發(fā)明構(gòu)思的一種雙PWM變流器控制方法，采用前述任一種雙PWM變流器直 流母線電壓波動(dòng)抑制方法進(jìn)行直流母線電壓波動(dòng)抑制方法對(duì)直流母線電壓波動(dòng)進(jìn)行抑制。
[0037] 本發(fā)明的有益效果包括:本發(fā)明提供的一種雙PWM變流器直流母線電壓波動(dòng)抑制 方法，建立中間電容的電容瞬時(shí)有功功率的小信號(hào)模型及負(fù)載側(cè)的負(fù)載瞬時(shí)有功功率小信 號(hào)模型，并通過網(wǎng)側(cè)和負(fù)載側(cè)之間的物理關(guān)系及網(wǎng)側(cè)、負(fù)載側(cè)和中間電容之間的功率動(dòng)態(tài) 平衡關(guān)系建立網(wǎng)側(cè)和負(fù)載側(cè)之間的功率平衡方程。將小信號(hào)模型應(yīng)用到功率平衡方程中計(jì) 算得到網(wǎng)側(cè)變流器控制的功率參考值。其網(wǎng)側(cè)變流器控制參考的功率中包含了直流母線電 壓紋波及負(fù)載狀態(tài)變信息，其有效性更高；同時(shí)，網(wǎng)側(cè)變流器的調(diào)節(jié)兼顧了負(fù)載變化對(duì)母線 電壓的影響，從而減小了直流母線電壓的波動(dòng)。
【附圖說明】
[0038]圖1為雙P麗變流器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039] 圖2為電機(jī)側(cè)變流器控制框圖；
[0040] 圖3為功率前饋的網(wǎng)側(cè)變流器控制框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的 雙PWM變流器直流母線電壓波動(dòng)抑制方法及控制方法的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行說明。應(yīng)當(dāng)理解， 此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0042] 背靠背雙P麗變流器結(jié)構(gòu)如圖1所示，左端連接電網(wǎng)（三相R，S，T)，稱為網(wǎng)側(cè)，右側(cè) 連接負(fù)載400。圖中兩個(gè)變流器，左側(cè)為網(wǎng)側(cè)變流器100，右側(cè)為負(fù)載側(cè)變流器300，中間為連 接兩個(gè)變流器的中間電容200。左側(cè)電網(wǎng)輸入的三相交流電(R，S，T)，為整體系統(tǒng)提供動(dòng)力 來源。四象限整流單元（網(wǎng)側(cè)變流器100)，將三相交流電進(jìn)行全控整流得到中間直流電。逆 變單元(負(fù)載側(cè)變流器300)，將中間直流電壓進(jìn)行變頻變壓調(diào)節(jié)，滿足后端負(fù)載400(如永磁 同步電機(jī))運(yùn)行需要。而中間支撐電容（中間電容200)，支撐直流母線電壓，其建立了網(wǎng)側(cè)變 流器和電機(jī)側(cè)變流器的物理聯(lián)系，既是網(wǎng)側(cè)的負(fù)載又是電機(jī)側(cè)的電源。其連接了變流器的 網(wǎng)側(cè)和電機(jī)側(cè)，既是網(wǎng)側(cè)的負(fù)載又是電機(jī)側(cè)的電源，其電壓穩(wěn)定尤為重要。可采用3900UF/ 400V鋁電解電容器2個(gè)串聯(lián)，等效電容量為1950UF穩(wěn)定母線。但本發(fā)明的方法實(shí)施例中，更 佳的，采用耐紋波能力更強(qiáng)的金屬化聚丙烯薄膜電容器替代鋁電解電容器，采用300UF/ 70(^2個(gè)并聯(lián)的電容量替換比率30.7%，或者采用250耶/700￥2個(gè)并聯(lián)，替換比率25.6%。 通過薄膜電容替換，變頻器整體體積縮小、壽命加長(zhǎng);更重要的是其耐紋波能力強(qiáng)，電感量 小，充放電速度快，可以在直流母線電壓波動(dòng)時(shí)快速抑制波動(dòng)。
[0043 ]下面以15kW永磁同步變頻系列為例，對(duì)雙PWM的工作控制過程進(jìn)行介紹。
[0044] 在本實(shí)施例中，系統(tǒng)工作時(shí)，電機(jī)側(cè)的控制過程如圖2所示，其采用空間矢量控制， 通過轉(zhuǎn)速外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)為后端電機(jī)負(fù)載提供穩(wěn)定可靠的能量，并控制其平穩(wěn)運(yùn)行。整體 控制采用模型參考自適應(yīng)控制，得到位置和速度的估算值進(jìn)行反饋控制。
[0045] 圖2中，為電機(jī)控制的角速度參考值，iqrrf，idrrf分別為q軸和d軸電流參考值； 1^，11(]分別為9軸和(1軸電壓參考值 ;11(1，11￡!分別為€[軸和0軸電壓參考值。；^￡1，；^，；^。為電機(jī)相 電流;ias，ies為電機(jī)電流的α軸和β軸分量。
[0046] 其中，通過PARK變換將電流分量由靜止坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)，而通過PARK逆變換 (PARIT1變換)將電壓參考值由旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到靜止坐標(biāo)系下。且通過CLARKE變換將電機(jī)相 電流轉(zhuǎn)化為靜止坐標(biāo)系下的電流。
[0047]整個(gè)控制過程中使用了三個(gè)控制器，包括外環(huán)控制速度的PI控制器(速度環(huán)PI控 制器），內(nèi)環(huán)進(jìn)行電流控制的控制器(q軸電流環(huán)控制器和d軸電流環(huán)控制器）。進(jìn)行內(nèi)環(huán)電流 控制的控制器也可使用PI控制器。
[0048] 圖2中對(duì)電機(jī)側(cè)的控制過程中同樣是采用了基于模型參考自適應(yīng)的空間矢量脈寬 調(diào)制（Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM),該部分與網(wǎng)側(cè)脈沖調(diào)制機(jī)理相同， 在其他實(shí)施例中也可以采用其他的脈寬調(diào)制方式，但是采用空間矢量脈寬調(diào)制系統(tǒng)損耗更 小，能夠提高直流母線電壓的利用率。
[0049] 具體的，永磁同步電機(jī)在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型：
[0052]其中：
[0053 ] ids、i qs、Ud、Uq分別為定子電流、電壓在d軸和q軸上的分量；
[0054] Ld、Lq分別為直軸同步電感和交軸同步電感；
[0055] 為電機(jī)電角速度且coe = npcor(np為電機(jī)極對(duì)數(shù)，cor為電機(jī)機(jī)械角速度）；
[0057]選取永磁同步電機(jī)本體模型為參考模型，電流模型作為可調(diào)模型，將上述電流模 型化簡(jiǎn)，并且使轉(zhuǎn)速ω e被約束于系統(tǒng)矩陣中。得到：
[0061]將式(4)代入式(3)可得：
[0063]根據(jù)電流模型化簡(jiǎn)后設(shè)計(jì)并聯(lián)可調(diào)模型：
[0065] 根據(jù)P0P0V超穩(wěn)定性理論可得
[0068]由此，根據(jù)參考模型和可調(diào)模型的電流輸出就可以得出整個(gè)辨識(shí)速度的算法，以 此作為系統(tǒng)的反饋輸入進(jìn)行辨識(shí)運(yùn)算。
[0069] 該實(shí)施例中通過模型參考自適應(yīng)控制得到位置和速度的估算值進(jìn)行反饋控制。且 通過轉(zhuǎn)速外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)為后端電機(jī)負(fù)載提供穩(wěn)定可靠的能量，并控制其平穩(wěn)運(yùn)行。
[0070] 在其他實(shí)施例中，對(duì)于電機(jī)側(cè)變流器控制策略也可采用直接轉(zhuǎn)矩控制或者V/F控 制方式進(jìn)行控制。但是采用矢量坐標(biāo)變換對(duì)電機(jī)勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行解耦控制，可以 實(shí)現(xiàn)良好的轉(zhuǎn)矩控制性能，且使用該策略進(jìn)行控制時(shí)，無需使用位置傳感器，簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)，降低控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度。
[0071] 本實(shí)施例中，對(duì)于網(wǎng)側(cè)變流器的控制，參見圖3,采用基于虛擬磁鏈和空間矢量的 直接功率控制。另外還建立了負(fù)載功率前饋通道，通過將電機(jī)側(cè)瞬時(shí)有功功率直接前饋到 網(wǎng)側(cè)，使網(wǎng)側(cè)瞬時(shí)有功功率的調(diào)節(jié)能夠避開傳統(tǒng)控制中電壓外環(huán)間接調(diào)整的緩慢過程，從 而能夠更有效的抑制直流母線電壓的波動(dòng)。
[0072] 且采用空間矢量的直接功率控制，能夠抑制電網(wǎng)電壓對(duì)適量定向和控制性能的影 響，克服電網(wǎng)電壓諧波影響，避免系統(tǒng)振蕩。
[0073] 其中，圖中ea，eb，ec為電網(wǎng)電壓，i a，ib，ic為電網(wǎng)側(cè)相電流，v/、v/為整流器參考電 壓α軸和β軸分量。 Vdc*為直流母線電壓參考值，Vd。為直流母線電壓，f為變流器控制的瞬時(shí) 有功功率參考值，為無功功率參考值，在網(wǎng)側(cè)和負(fù)載側(cè)功率平衡的時(shí)，= 〇。Vd' V，為電 壓在d軸和q軸上的分量參考值。33、31)、3。為網(wǎng)側(cè)變流器開關(guān)信號(hào)，1為電壓矢量位置角。
[0074] 且由圖3可知，本實(shí)施例中采用的是PI控制器，當(dāng)然也可使用增量式PID控制等其 他控制器。但是采用PI控制器運(yùn)算更簡(jiǎn)單，更容易實(shí)現(xiàn)，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的靜態(tài)誤差等具備較好 的控制效果。
[0075] 本實(shí)施例中，脈沖調(diào)制米用的是SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation， 空間矢量脈寬調(diào)制）。在其他實(shí)施例中，也可采用正弦脈寬調(diào)制（SPWM，Sinusoidal Pulse Width Modulation)、特定諧波消除脈寬調(diào)制（SHEPWM，Selective Harmonic Elimination Pulse Width Modulation)等。但是本實(shí)施例中使用空間矢量脈寬調(diào)制，其兼顧電壓電流波 形，利用電壓空間矢量直接生成三相PWM波，計(jì)算簡(jiǎn)便，且控制中每次切換只涉及一個(gè)功率 模塊，系統(tǒng)開損耗小。同時(shí)空間矢量脈寬調(diào)制使網(wǎng)側(cè)輸出電壓基波最大值為直流母線電壓， 相對(duì)SPWM對(duì)直流母線電壓的利用率提高了 15 %左右。
[0076]具體的相關(guān)計(jì)算過程如下：
[0077]根據(jù)瞬時(shí)有功功率和無功功率的定義，基于旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的功率計(jì)算如下：
[0079]其中：
[0080] id、iq、Vd、Vq分別為電流、電壓在d軸和q軸上的分量。
[0081 ] p、q分別為網(wǎng)側(cè)瞬時(shí)有功功率和無功功率。
[0082]根據(jù)虛擬磁鏈定向矢量關(guān)系有：
[0084] 將式(9)代入式(8)可得網(wǎng)側(cè)瞬時(shí)功率表達(dá)式：
[0086]鑒于直接功率控制策略中的瞬時(shí)功率計(jì)算通常是在兩相靜止坐標(biāo)系下進(jìn)行，對(duì)式 (10)進(jìn)行等效變換，得到在靜止坐標(biāo)系下的瞬時(shí)功率表達(dá)式如下：
[0088] 其中：
[0089] ω為同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的旋轉(zhuǎn)角頻率，即電網(wǎng)基波角頻率；
[0090] 札、加為虛擬磁鏈在靜止坐標(biāo)系下的分量；
[0091] 為電流在靜止坐標(biāo)系下的分量。
[0092] 虛擬磁鏈札、加在靜止坐標(biāo)系下的表達(dá)式為：
[0094]電壓να、邪在靜止坐標(biāo)系下的表達(dá)式為
[0096]旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)與靜止坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系為
[0098] 網(wǎng)側(cè)瞬時(shí)功率估算在其他實(shí)施例中，也可采用有電壓傳感器的瞬時(shí)功率估計(jì)和電 網(wǎng)電壓估計(jì)。具體計(jì)算中，通常是采用電網(wǎng)電壓傳感器來檢測(cè)電網(wǎng)電壓，然后與電網(wǎng)電流進(jìn) 行計(jì)算得到。但是系統(tǒng)成本會(huì)稍高。
[0099] 參考之前的分析，雙PWM變流器中電機(jī)側(cè)和網(wǎng)側(cè)功率是動(dòng)態(tài)平衡的，根據(jù)網(wǎng)側(cè)、負(fù) 載側(cè)及中間電容之間的物理關(guān)系及功率關(guān)系可建立兩者之間的功率平衡方程。功率平衡方 程如下：
[0100] p = pm+pc (15)
[0101] 其中，p為網(wǎng)側(cè)瞬時(shí)有功功率，負(fù)載瞬時(shí)有功功率，p。為中間電容瞬時(shí)有功功 率。
[0102] 根據(jù)瞬時(shí)有功功率定義可得：
[0105]對(duì)獨(dú)立變量及解耦變量施加擾動(dòng)獲得中間電容的電容瞬時(shí)有功功率小信號(hào)模型 如式（18)所示，獲得負(fù)載側(cè)的負(fù)載瞬時(shí)有功功率小信號(hào)模型如式（19)所示。小信號(hào)模型如 下：
[01 07] Pm - Vsa*isa+Vsb*isb+Vsc*isc+Vsa* A isa+Vsb* A isb+Vsc*A isc (19)
[0108] 結(jié)合前述的功率平衡方程（15)及電容瞬時(shí)有功功率小信號(hào)模型和負(fù)載瞬時(shí)有功 功率小信號(hào)模型可得到式(20)。
[0109] p = f (vdc, A vdc,Vsi, isi, Δ isi) (20)
[0110] 其中：
[0111] Vd。為中間直流母線電壓值；
[0112] Δ Vdc為對(duì)中間直流母線電壓施加的擾動(dòng)值；
[0113] vsi為永磁同步電機(jī)相電壓值；
[0114] isi為永磁同步電機(jī)相電流值；
[0115] Δ isi為對(duì)永磁同步電機(jī)相電流施加的擾動(dòng)值。
[0116] 至此得到基于小信號(hào)模型功率前饋的直流功率控制內(nèi)環(huán)功率參考值，即將此處算 出的P作為圖3中p'在對(duì)網(wǎng)側(cè)變流器進(jìn)行控制時(shí)，將f作為最終的功率參考值獲得變流器的 開關(guān)控制信號(hào)3 3、&、&，對(duì)變流器進(jìn)行控制。網(wǎng)側(cè)參考值中包含了直流母線電壓紋波及負(fù)載 狀態(tài)變信息，其有效性更高；同時(shí)，網(wǎng)側(cè)變流器的調(diào)節(jié)兼顧了負(fù)載變化對(duì)母線電壓的影響， 減小直流母線電壓的波動(dòng)。
[0117] 結(jié)合圖3,是采用了前饋方式將電機(jī)的小信號(hào)模型與電容瞬時(shí)有功功率小信號(hào)模 型進(jìn)行疊加得到最終的瞬時(shí)有功功率的參考P'
[0118] 本發(fā)明同時(shí)還提供一種雙PWM變流器控制方法，該方法中采用前述任雙PWM變流器 直流母線電壓波動(dòng)抑制方法進(jìn)行直流母線電壓波動(dòng)抑制方法對(duì)直流母線電壓波動(dòng)進(jìn)行抑 制，并結(jié)合前述的電機(jī)側(cè)及網(wǎng)側(cè)的變流器控制方式對(duì)系統(tǒng)中的兩個(gè)變流器分別進(jìn)行控制。 通過控制兩側(cè)變流器中的功率開關(guān)的閉合與斷開為負(fù)載提供穩(wěn)定的電源。且采用該控制方 法能夠減小直流母線電壓的波動(dòng)，使系統(tǒng)整體性能更加穩(wěn)定。
[0119] 以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并 不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保 護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種雙PffM變流器直流母線電壓波動(dòng)抑制方法，其特征在于，包括以下步驟： 建立網(wǎng)側(cè)、負(fù)載側(cè)及中間電容之間的功率平衡方程； 建立中間電容的電容瞬時(shí)有功功率小信號(hào)模型； 建立負(fù)載側(cè)的負(fù)載瞬時(shí)有功功率小信號(hào)模型； 根據(jù)所述電容瞬時(shí)有功功率小信號(hào)模型、所述負(fù)載瞬時(shí)有功功率小信號(hào)模型及所述功 率平衡方程計(jì)算網(wǎng)側(cè)瞬時(shí)有功功率參考值； 將所述網(wǎng)側(cè)瞬時(shí)有功功率參考值作為功率參考對(duì)網(wǎng)側(cè)變流器進(jìn)行反饋控制。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙P麗變流器直流母線電壓波動(dòng)抑制方法，其特征在于，所述 電容瞬時(shí)有功功率小信號(hào)模型中包括直流母線電壓擾動(dòng)信號(hào)，且 所述負(fù)載瞬時(shí)有功功率小信號(hào)模型中包括相電流擾動(dòng)信號(hào)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙P麗變流器直流母線電壓波動(dòng)抑制方法，其特征在于，所述 功率平衡方程為： P - pm+pc， 其中，P為網(wǎng)側(cè)瞬時(shí)有功功率，Pm為負(fù)載瞬時(shí)有功功率，P。為中間電容瞬時(shí)有功功率。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙P麗變流器直流母線電壓波動(dòng)抑制方法，其特征在于，所述 網(wǎng)側(cè)瞬時(shí)有功功率參考值計(jì)算函數(shù)如下： p* = f (vdc, Avdc，Vsi，isi，Δ isi)， 其中，Vd。為中間直流母線電壓值； Δ vd。為對(duì)中間直流母線電壓施加的擾動(dòng)值； Vsi為負(fù)載相電壓值； isi為負(fù)載相電流值； Δ isi為對(duì)負(fù)載相電流施加的擾動(dòng)值。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙P麗變流器直流母線電壓波動(dòng)抑制方法，其特征在于，通過 功率前饋的方式將所述負(fù)載瞬時(shí)有功功率小信號(hào)模型與所述電容瞬時(shí)有功功率小型號(hào)模 型疊加，得到所述網(wǎng)側(cè)瞬時(shí)有功功率參考值。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙PWM變流器直流母線電壓波動(dòng)抑制方法，其特征在于，采用 基于虛擬磁鏈和空間矢量的直接功率控制方式，結(jié)合所述功率參考對(duì)所述網(wǎng)側(cè)變流器進(jìn)行 反饋控制。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙PffM變流器直流母線電壓波動(dòng)抑制方法，其特征在于： 所述電容瞬時(shí)有功功率小信號(hào)模型為：其中，Pc為中間電容瞬時(shí)有功功率，C為中間電容的電容值，Vdc為直流母線電壓，Δ Vdc為 對(duì)中間直流母線電壓施加的擾動(dòng)值。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙PffM變流器直流母線電壓波動(dòng)抑制方法，其特征在于： 所述負(fù)載瞬時(shí)有功功率小信號(hào)模型為： 其中，Pm為負(fù)載瞬時(shí)有功功率， Vsa，Vsb，VS。為負(fù)載相電壓值； isa，isb，isc為負(fù)載相電流值； Δ isa，Δ isb，Δ is。為對(duì)負(fù)載相電流施加的擾動(dòng)值。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙PWM變流器直流母線電壓波動(dòng)抑制方法，其特征在于，使用 薄膜電容作為所述雙PWM變流器中的中間電容。10. -種雙PWM變流器控制方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的雙PWM變 流器直流母線電壓波動(dòng)抑制方法進(jìn)行直流母線電壓波動(dòng)抑制方法對(duì)直流母線電壓波動(dòng)進(jìn) 行抑制。
【文檔編號(hào)】H02J1/02GK106026072SQ201610334246
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月18日
【發(fā)明人】張雪芬, 蔣世用, 劉克勤, 馮重陽, 袁金榮, 姜穎異, 倪衛(wèi)濤
【申請(qǐng)人】珠海格力電器股份有限公司